Zaburzenia gospodarki wapniowo-fosforanowej z uwzględnieniem

Postępy Nauk Medycznych, t. XXIV, nr 12, 2011
©Borgis
*Helena Ziółkowska1, Małgorzata Pańczyk-Tomaszewska1, Andrzej Dębiński2,
Maria Roszkowska-Blaim1
Zaburzenia gospodarki wapniowo-fosforanowej
z uwzględnieniem wyników biopsji kości u dzieci
z przewlekłą chorobą nerek
Chronic kidney disease – mineral bone disorders and bone
biopsy results in children with chronic kidney disease
Katedra i Klinika Pediatrii i Nefrologii Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego
Kierownik Kliniki: prof. dr hab. med. Maria Roszkowska-Blaim
2
Samodzielna Pracownia Genomiki i Genetyki Chorób Metabolicznych Instytutu Żywności i Żywienia
Kierownik Pracowni: prof. dr hab. Grażyna Nowicka
1
Streszczenie
Terminem osteodystrofia nerkowa (ON) określa się zaburzenia struktury kości występujące w przewlekłej chorobie nerek (PChN).
Celem pracy była ocena zmian kostnych u dzieci z różnym stopniem zaawansowania PChN na podstawie wykonanych biopsji kości.
Badaniami objęto 92 dzieci z PChN w wieku 11,5 ± 3 lata, 23 z PChN 3-4 i 69 z PChN 5. U wszystkich dzieci wykonano
biopsje kości i oceniono w surowicy krwi stężenia kreatyniny, albumin, wapnia, fosforu, parathormonu, osteokalcyny, propeptydu prokolagenu 1C i aktywność fosfatazy alkalicznej. Na podstawie biopsji kości wyróżniono następujące postaci ON:
postać związaną z nadczynnością przytarczyc (HP), osteomalację (OM), postać mieszaną (Mix), adynamiczną chorobę kości
(ABD) oraz postać bez nadczynności przytarczyc i osteomalacji (NB).
Najczęściej występującą postacią ON była NB (36%), następnie HP (30%) i ABD (22%). Postać HP stwierdzono znamiennie częściej u dzieci z PChN 3-4 niż u dzieci z PChN 5 (48% vs 25%); ABD częściej u dzieci z PChN 5 niż u dzieci z PChN 3-4
(27% vs 4,5%). Rodzaj leczenia nerkozastępczego nie miał wpływu na postać ON.
Przewaga HP u dzieci z mniej zaawansowaną przewlekłą chorobą nerek sugeruje zbyt późne zgłaszanie tej grupy dzieci
do nefrologa lub zbyt późne rozpoczynanie leczenia zaburzeń gospodarki wapniowo-fosforanowej.
Słowa kluczowe: osteodystrofia nerkowa, biopsja kości, markery metabolizmu kostnego, osteokalcyna, parathormon
Summary
The term renal osteodystrophy (ROD) is used to define alterations in bone histology associated with chronic kidney disease (CKD). The aim of the study was the evaluation of bone abnormalities in children with different degrees of CKD.
We studied 92 children with CKD, aged 11.5 ± 3 years, 23 with stage 3-4 CKD and 69 with stage 5 CKD. In all children
bone biopsy and measurements of serum levels of creatinine, albumin, calcium, phosphorus, parathormone, osteocalcin,
procollagen 1C terminal propeptide, and alkaline phosphatase were performed. In bone biopsy, the following types of ROD
were distinguished: hyperparathyroidism-related pattern (HP), osteomalacia (OM), mixed lesion (Mix), adynamic bone disease (ABD), and normal bone histology (NB).
The most common type of ROD was NB (36%), followed by HP (30%) and ABD (22%). The HP was significantly more
common in children with CKD 3-4 compared to children with CKD 5 (48% vs. 25%). ABD was significantly more common in
children with CKD 5 compared to children with CKD 3-4 (27% vs. 4.5%). The type of renal replacement therapy did not affect
the rates of specific ROD patterns.
The prevalence of HP in children with CRF suggest late referral to the nephrologist this group of patients.
Key words: renal osteodystrophy, bone biopsy, bone metabolism markers, osteocalcin, parathormone
Wstęp
Jednym z objawów przewlekłej choroby nerek
(PChN) są zaburzenia gospodarki wapniowo-fosfora-
nowej, które doprowadzają do zaburzeń budowy kości i przyczyniają się do powstawania patologicznych
zwapnień w ścianach naczyń tętniczych. Stopniowa
995
Helena Ziółkowska i wsp.
utrata coraz większej liczby czynnych nefronów, jaka
ma miejsce w PChN doprowadza do retencji fosforanów, obniżenia stężenia aktywnego metabolitu witaminy D, a w konsekwencji do hipokalcemii i wtórnej
nadczynności przytarczyc. Wszystkie wymienione
czynniki wpływają na stan tkanki kostnej, wywołując
u chorych z PChN metaboliczną chorobę kości zwaną osteodystrofią nerkową (ON). W 2005 roku zespół
ekspertów zaproponował, by nazwa ta była stosowana wyłącznie do patologii kostnej, potwierdzonej
biopsyjnie, a termin CKD-MBD (chronic kidney disease-mineral bone disorders) czyli zaburzenia gospodarki mineralnej i kostnej w przewlekłej chorobie nerek) był pojęciem szerszym, obejmującym kliniczne
objawy zaburzeń wapniowo-fosforanowych, zarówno
zmiany kostne jak i powikłania sercowo-naczyniowe
związane z kalcyfikacją (1).
Opierając się na obrazach biopsyjnych kości ON
dzieli się na dwie podstawowe grupy – osteodystrofię
z wysokim i niskim obrotem kostnym. Wśród postaci z
wysokim obrotem kostnym wyróżnia się postać związaną z nadczynnością przytarczyc (HP – hyperparathyroidism), a wśród postaci z niskim obrotem kostnym
osteomalację (OM – osteomalacia) i adynamiczną chorobę kości (ABD – adynamic bone disease). U niektórych pacjentów stwierdza się w biopsjach kości histologiczne cechy zarówno nadczynności przytarczyc,
jak i osteomalacji. Taki stan nazywany jest mieszaną
postacią nerkowej osteodystrofii (Mix – mixed lesion).
Postacie mogą zmieniać się i przechodzić jedna w drugą (2, 3).
Wydłużenie czasu przeżycia chorych, u których
PChN rozpoczyna się w okresie dzieciństwa, powoduje, że już po osiągnięciu wieku dorosłego u jednej
trzeciej z nich stwierdza się niskorosłość (4), ponad
jedna trzecia ma codziennie dolegliwości wynikające z
zaburzeń kostnych, a 18% jest kalekami (5).
Cel pracy
Celem pracy była ocena zmian kostnych u dzieci z
różnym stopniem zaawansowania PChN na podstawie
wykonanych biopsji kości.
Materiał i metody
Badaniami objęto 92 dzieci z PChN, 30 dziewcząt i 62 chłopców w wieku od 3,6 do 17,9, średnio
11,5 ± 3 lata leczonych w Katedrze i Klinice Pediatrii i
Nefrologii WUM. Pierwotnymi przyczynami PChN były:
wady układu moczowego u 45, przewlekłe kłębuszkowe zapalenia nerek (PKZN) u 25, zespół hemolityczno-mocznicowy (ZHM) u 4, torbielowatość nerek u 3,
nefronoftyza u 2, wrodzony zespół nerczycowy u 2,
amyloidoza wtórna u 2, cystynoza u 1, gąbczastość
rdzenia u 1, przewlekłe śródmiąższowe niebakteryjne
zapalenie nerek u 1, zespół Alporta u 1, i przyczyna
nieznana u 5 dzieci. Wśród badanych było:
– 23 chorych z PChN w stadium 3-4 (PChN 3-4)
leczonych zachowawczo, w wieku od 5,1 do
16,2, średnio 12 ± 3,3 lata, z klirensem kreaty996
niny od 13 do 37,5 ml/min/1,73 m2, mediana
19 ml/min/1,73 m2.
– 69 chorych z PChN w stadium 5 (PChN 5) leczonych nerkozastępczo, w wieku od 3,6 do 17,9,
średnio 11,3 ± 2,9 lat, leczonych nerkozastępczo
od 1 do 108 miesięcy, mediana 19 miesięcy.
– wśród chorych z PChN 5 było: 42 dzieci leczonych
metodą dializy otrzewnowej (DO), w wieku od 3,6
do 16, średnio 10,7 ± 2,8 lat, dializowanych od
3 do 108 miesięcy, mediana 19 miesięcy i 27 dzieci
leczonych metodą hemodializ (HD) w wieku od 6,9
do 17,9, średnio 12,2 ± 2,9 lat, dializowanych od
1 do 92 miesięcy, mediana 15 miesięcy.
Wszyscy chorzy otrzymywali alfakalcidol i węglan
wapnia jako preparat wiążący fosforany w przewodzie
pokarmowym. Żadne z dzieci nie otrzymywało sterydów kory nadnerczy, leków przeciwdrgawkowych,
pochodnych barbituranów, hormonów płciowych oraz
preparatów glinu w ciągu 6 miesięcy przed rozpoczęciem badań. U wszystkich chorych wykonano biopsję
transilialną kości oraz zbadano w surowicy stężenia:
kreatyniny, albumin, wapnia (sCa), fosforu (sP), natywnej cząsteczki PTH (PTHint), osteokalcyny (OC), prokolagenu 1C (PICP) oraz aktywność fosfatazy alkalicznej (FA). Wielkość przesączania kłębuszkowego (GFR)
oceniano na podstawie klirensu kreatyniny endogennej wyliczanego ze wzoru Schwartza (6).
Badania uzyskały akceptację Komisji Bioetycznej
Akademii Medycznej w Warszawie.
Biopsja kości
Dla oceny parametrów dynamicznych w bioptacie
tkanki kostnej przed wykonaniem biopsji przeprowadzano znakowanie kości tetracykliną podawaną doustnie w dawce 10 mg/kg/dobę, dwukrotnie przez 3 dni z
10-dniową przerwą. Biopsję wykonywano w 4-6 dobie
po ostatniej dawce tetracykliny. Wycinek kości pobierano w znieczuleniu ogólnym z talerza biodrowego,
około 2 cm do tyłu i dołu od kolca górnego przedniego
trepanem Bordiera o średnicy 6 mm.
Histomorfometria nieodwapnionej tkanki kostnej
Zgodnie z zaleceniami American Society of Bone
and Mineral Research (7) dokonywano pomiarów i obliczeń parametrów statycznych i dynamicznych kości
beleczkowej. Oceniono następujące parametry:
1.Objętość beleczki kostnej – BV/TV (bone volume/
/tissue volume)
2.Powierzchnię resorpcji osteoklastycznej – Oc.S/BS
(osteoclast surface/bone surface)
3.Powierzchnię osteoblastów – Ob.S/BS (osteoblast
surface/bone surface)
4.Szybkość tworzenia kości – BFR/TV (bone formation rate tissue volume referent)
5.Objętość osteoidu – OV/BV (osteoid volume)
6.Szybkość odkładania minerału – MAR (mineral apposition rate)
7.Czas opóźnienia mineralizacji (Mlt – mineralization
lag time).
Zaburzenia gospodarki wapniowo-fosforanowej z uwzględnieniem wyników biopsji kości...
Na podstawie wyliczenia wymienionych parametrów histomorfometrycznych wyróżniono następujące rodzaje osteodystrofii nerkowej: HP, OM, Mix,
ABD oraz postać bez nadczynności przytarczyc i
osteomalacji (normal bone histology – NB). Rozpoznanie NB oznacza, że kryteria histomorfometryczne mieszczą się w zakresie wartości prawidłowych,
nie wyklucza jednak zmian w obrazie histologicznym kości. Kryteria rozpoznawania poszczególnych
postaci zestawiono w tabeli 1 (8, 9).
Wyniki
Wśród 92 badanych dzieci z różnym stopniem PChN
na podstawie badania histomorfometrycznego kości u
33 (36%) stwierdzono NB, u 28 (30%) HP, u 20 (22%)
ABD, u 9 (10%) Mix i u 2 (2%) OM. Częstość poszczególnych postaci ON u pacjentów PChN 3-4 i PChN 5
przedstawiono na rycinie 1.
Tabela 1. Kryteria histomorfometryczne rozpoznania poszczególnych postaci osteodystrofii.
HP
OM
Mix
ABD
NB
>3
> 11
> 11
<3
2-11
BFR/TV
(µm3/mm2/d)
> 600
< 400
> 400
< 210
210-600
Mlt (d)
< 25
OV/BV (%)
> 25
Krew do badań pobierano rano, na czczo. Stężenie
wapnia, fosforu, kreatyniny, albumin, aktywność fosfatazy alkalicznej oznaczano przy użyciu rutynowych
metod laboratoryjnych na analizatorze biochemicznym
Cobas Mira firmy Roche. Wyliczano wapń skorygowany wg wzoru (10):
Ca skorygowany (mg/dl) = Ca całkowity (mg/dl) +
0,0704 x (34 – stęż. Albumin (g/l))
PTH intact oznaczano jako peptyd 1-84 metodą
immunoradiometryczną (IRMA) przy użyciu zestawów pierwszej generacji firmy INCSTAR. Norma
laboratoryjna 10-55 pg/ml. Osteokalcynę oznaczano metodą radioimmunologiczną (RIA) zestawem
firmy INCSTAR, stosując wstępne rozcieńczenie
próbek między 10 i 50 razy. Norma laboratoryjna
1,8-6,6 ng/ml. Prokolagen-1-C oznaczano metodą
radioimmunologiczną (RIA) przy użyciu zestawu firmy ORION Diagnostica (zestaw Procollagen PICP
125).
Metody statystyczne
Rozkłady zmiennych badano testem Shapiro-Wilka i Kołmogorowa-Smirnowa. Uzyskane wyniki
przedstawiono jako wartości średnie ± odchylenie
standardowe (SD) oraz jako medianę i rozrzut w
przypadku parametrów o rozkładzie nie mającym
charakteru rozkładu normalnego. Do badania różnic
między wartościami średnimi 2 grup parametrów o
rozkładzie normalnym zastosowano test t-Studenta,
a dla porównania różnic między wartościami średnimi więcej niż 2 grup zastosowano analizę wariancji
ANOVA z testem Scheffego jako testem post hoc.
Porównanie istotności różnic między medianami w
2 grupach parametrów o rozkładzie nie mającym
charakteru rozkładu normalnego przeprowadzono
testem Manna-Whitney’a, więcej niż 2 grup testem
Kruskalla-Wallisa. Różnice w częstości występowania danej cechy w grupach oceniano testem χ2.
Za granicę znamienności statystycznej przyjęto
p < 0,05.
Ryc. 1. Postacie osteodystrofii nerkowej w grupie PChN 3-4
i PChN 5. NB – postać osteodystrofii bez osteomalacji i cech
nadczynności przytarczyc, HP – postać związana z nadczynnością przytarczyc, ABD – adynamiczna choroba kości, Mix
– postać mieszana osteodystrofii, OM – osteomalacja, DO –
dializa otrzewnowa; HD – hemodializa.
Wśród dzieci z PChN 3-4 najczęściej stwierdzano
postać HP (48%). Ten typ osteodystrofii występował
częściej u dzieci z PChN 3-4 niż u dzieci z PChN 5
(p < 0,05).
W tabeli 2 przedstawiono parametry histomorfometryczne w poszczególnych postaciach ON u dzieci z
PChN 3-4 i PChN 5.
W tabeli 3 przedstawiono klirens kreatyniny, odsetek
chorych leczonych DO i HD oraz czas leczenia nerkozastępczego u pacjentów z poszczególnymi postaciami osteodystrofii. Nie stwierdzono różnic istotnych
statystycznie w klirensie kreatyniny oraz czasie prowa997
Helena Ziółkowska i wsp.
dzenia leczenia nerkozastępczego między poszczególnymi postaciami.
Częstość występowania postaci z wysokim i niskim
obrotem kostnym oraz NB u badanych dzieci przedstawiono w tabeli 4. Wśród dzieci z PChN 3-4 tylko w
1 przypadku (4,5%) stwierdzono adynamiczną chorobę kości. Znacznie częściej ABD stwierdzano u dzieci
dializowanych (p < 0,02). Rodzaj leczenia nerkozastępczego nie miał wpływu na częstość występowania
poszczególnych postaci osteodystrofii.
Wyniki badanych parametrów biochemicznych
w poszczególnych postaciach osteodystrofii, u pacjentów z PChN 3-4 i PChN 5 przedstawiono w tabeli 5.
Aktywność FA mieściła się w przedziale 100-200 U/l
u 41% chorych z NB, u 22% była wyższa od 300 U/l.
W postaci ABD również u 45% badanych aktywność
FA mieściła się w przedziale 100-200 U/l, u 25% aktywność FA była niższa od 100 U/l, u 30% badanych
wyższa od 200 U/l. W postaciach z wysokim obrotem
Tabela 4. Postacie osteodystrofii z wysokim (HP + Mix) i
niskim obrotem kostnym (ABD + OM) oraz NB u dzieci leczonych zachowawczo (PChN 3-4) oraz objętych leczeniem
nerkozastępczym (PChN 5).
Wysoki obrót
kostny
(HP + Mix)
Niski obrót
kostny
(ABD + OM)
NB
Razem
PChN 3-4
14*
(61%)
2**
(9%)
7
(30%)
23
(100%)
DO
16
(38%)
11
(26%)
15
(36%)
42
(100%)
HD
7
(26%)
9
(33%)
11
(41%)
27
(100%)
37
22
33
92
Łącznie
*p < 0,02 PChN 3-4 vs PChN 5 (PD + HD);
**p < 0,03 PChN 3-4 vs HD.
NB – postać osteodystrofii bez osteomalacji i cech nadczynności
przytarczyc, HP – postać związana z nadczynnością przytarczyc,
ABD – adynamiczna choroba kości, Mix – postać mieszana osteodystrofii, OM – osteomalacja, DO – dializa otrzewnowa; HD – hemodializa
Tabela 2. Parametry histomorfometryczne (średnia ± SD) w poszczególnych postaciach osteodystrofii nerkowej.
Objętość
beleczki
kostnej
BV/TV
Resorpcja
kości
Oc.S/BS
(%)
Ob.S/BS
(%)
BFR/TV11
(µm3/mm2/d)
OV/BV11
(%)
MAR
(µm/d)
Mlt11
(d)
NB
n = 33
22,4 ± 5,3
2,9 ± 1,62,3
6,1 ± 3,86,7
406,3 ± 116
5,8 ± 2,7
1,06 ± 0,2
16,4 ± 7
HP
n = 28
27,4 ± 7,4
5,1 ± 2,6
11,1 ± 4,58,9
1131 ± 443
7,9 ± 2,8
1,2 ± 0,2
15,3 ± 4
ABD
n = 20
21,1 ± 7,71
2,3 ± 1,34,5
2,7 ± 1,910
120,9 ± 41
3,6 ± 2,5*
1,05 ± 0,4
24,5 ± 16
Mix
n=9
28,9 ± 8,8
6,1 ± 2,8
9,9 ± 5,4
871,3 ± 363
15,5 ± 6,7
0,88 ± 0,2
42,2 ± 10
OM
n=2
25,4 ± 2,7
2,9 ± 0,5
5,2 ± 0,3
250 ± 46
13,1 ± 1,4
1,0 ± 0,34
38,7 ± 4
Postać
Niezmineralizowany
osteoid
Tworzenie kości
Mineralizacja osteoidu
p < 0,02 (ABD vs HP); 2p < 0,01 (NB vs Mix); 3p < 0,01 (NB vs HP); 4p < 0,001 (ABD vs Mix); 5p < 0,001 (ABD vs HP); 6p < 0,05 (NB vs ABD);
p < 0,0001 (NB vs HP); 8p = 0,00000 (HP vs ABD); 9p < 0,0001 (HP vs NB); 10p < 0,001 (ABD vs Mix); 11p = 0,00000 wszystkie postacie
różnią się między sobą (kryteria różnicujące)
* – do postaci ABD zaliczono obrazy biopsyjne 2 chorych z wyższą niż w kryteriach rozpoznania wartością niezmineralizowanego osteoidu
ze względu na stwierdzaną bardzo niską aktywność komórkową (osteoblastów i osteoklastów)
n – liczba przypadków; d – doba; NB- postać osteodystrofii bez osteomalacji i cech nadczynności przytarczyc, HP – postać związana z nadczynnością przytarczyc, ABD – adynamiczna choroba kości, Mix – postać mieszana osteodystrofii, OM – osteomalacja
1
7
Tabela 3. Dane ogólne chorych z poszczególnymi postaciami osteodystrofii
NB
n = 33
HP
n = 28
ABD
n = 20
Mix
n=9
OM
n=2
7
(21%)
11
(39%)
1
(5%)
3
(33%)
1
(50%)
Klirens kreatyniny
(ml/min/1,73 m2)
22,6 ± 9,2
(15-37,5)
23,8 ± 7,9
(14-36)
13
18,8 ± 1,0
(18,2-20)
22
Chorzy z PChN 5
(%)
26
(79%)
17
(61%)
19
(95%)
6
(67%)
1
(50%)
Chorzy DO
(% PChN 5)
15
(58%)
12
(70%)
11
(58%)
4
(67%)
(–)
Chorzy HD
(% PChN 5)
11
(42%)
5
(30%)
8
(42%)
2
(33%)
1
22,4 ± 22,05
(1-108)
28,3 ± 25,5
(3-92)
23,4 ± 13
(2-50)
17,2 ± 12,8
(6-41)
34
Chorzy z PChN 3-4 (%)
Czas leczenia
nerkozastępczego
(miesiące)
NB – postać osteodystrofii bez osteomalacji i cech nadczynności przytarczyc, HP – postać związana z nadczynnością przytarczyc,
ABD – adynamiczna choroba kości, Mix – postać mieszana osteodystrofii, OM – osteomalacja; DO – dializa otrzewnowa; HD – hemodializa
998
Zaburzenia gospodarki wapniowo-fosforanowej z uwzględnieniem wyników biopsji kości...
Tabela 5. Stężenia badanych parametrów gospodarki Ca-P w poszczególnych typach osteodystrofii. Wyniki podano jako
średnie ± SD, w przypadku parametrów o rozkładach nie mających charakteru rozkładu normalnego dodatkowo jako medianę (bold) i rozrzut (min-max).
NB
HP
ABD
Mix
OM
PChN 3-4
n=7
PChN 5
n = 26
PChN 3-4
n = 11
PChN 5
n = 17
PChN
3-4
n=1
PChN 5
n = 19
PChN 3-4
n=3
PChN 5
n=6
PChN 3-4
n=1
PChN 5
n=1
PTH
intact
(pg/ml)
124,3 ±89
93,5
(43-259)
75,4 ± 56
57,5
(16-300)
159 ± 96
167
(12,6-331)
335 ± 4333
243
(43-1900)
15,6
42 ± 4,2
23,2
(10-136)
832 ± 562
1127
(184-1185)
249 ± 327
124,5
(26,7-885)
112,7
20
FA
(U/l)
343 ± 233
268
(183-855)
235 ± 196
194
(84-1028)
474 ± 2011
477
(212-942)
311 ± 112
306
(134-674)
138
185 ± 120
153
(60-495)
838 ± 471
603
(531-1380)
459 ± 1264
486
(216-569)
517
142
45 ± 18
39
(21-66)
50,6 ± 18
48
(29,2-95)
46 ± 29
35
(9,2-93)
78 ± 232
83
(40,5-111)
–
47,8 ± 28
37,6
(19,6-124)
117
64 ± 28
53
(45-112)
51
21
PICP
(µg/l)
369 ± 234
364 ± 171
320 ± 115
327 ± 112
–
311 ± 169
317,5 ± 125
313 ± 183
338
354
sCa
(mmol/l)
2,2 ± 0.15
2,15
(1,95-2,37)
2,39 ± 0,252
2,34
(2,05-3,1)
2,3-0,18
2,27
(1,95-2,65)
2,28 ± 0,17
2,38
(2-2,55)
2,55
2,36 ± 0,23
2,4
(2-2,93)
2,07 ± 0,16
2,1
(1,9-2,21)
2,16 ± 0,155
2,15
(2-2,38)
2,47
3.15
sP
(mmol/l)
1,58 ± 0,23
1,85 ± 0,342
1,95 ± 0,34
2,1 ± 0,34
1,68
1,94 ± 0,54
1,66 ± 0,26
1,59-0,38
1,05
1,75
Ca x P
mg2/dl2
42,2 ± 4,9
55 ± 121
56 ± 11
60 ± 9
53
57 ± 17
43 ± 10
43 ± 106
32
68
OC
(ng/ml)
p < 0.02, 2p < 0.03; PChN 3-4 vs PChN 5.
W grupie PChN 5: 3p < 0,003 HP vs ABD, NB; 4p < 0,005 Mix vs ABD, NB; 5p < 0,05 Mix vs ABD, NB; 6p < 0,05 HP vs Mix, PTH intact – natywna cząsteczka parathormonu, FA – fosfataza alkaliczna, OC – osteokalcyna, P1CP – propeptyd prokolagenu typu 1, sCa – wapń skorygowany, sP – fosfor, NB – postać osteodystrofii bez osteomalacji i cech nadczynności przytarczyc, HP – postać związana z nadczynnością
przytarczyc, ABD – adynamiczna choroba kości, Mix – postać mieszana osteodystrofii, OM – osteomalacja.
1
kostnym stwierdzano najczęściej aktywność FA wyższą niż 300 U/l – w HP u 64% w Mix u 89% badanych.
Przeprowadzono analizę częstości występowania określonych stężeń PTH u chorych z poszczególnymi postaciami ON. Tabela 6 przedstawia liczbę chorych ze stężeniem PTH w zakresie wartości < 100, 100-200, 200-300 i
> 300 pg/ml w poszczególnych postaciach ON.
Tabela 6. Liczba chorych w poszczególnych przedziałach
wartości PTH w różnych typach osteodystrofii nerkowej.
Postacie
ON
Liczba chorych w poszczególnych przedziałach
wartości PTH
PTH intact (pg/ml)
< 100
NB
24 (73%)
HP
9 (32%)
100-200
200-300
> 300
Razem
6 (18%)
3 (9%)
0
33 (100%)
6 (21,5%) 6 (21,5%) 7 (25%) 28 (100%)
ABD
17(85%)
3 (15%)
0
0
20 (100%)
Mix
3 (33%)
2 (22%)
1 (12%)
3 (33%)
9 (100%)
OM
1
1
0
0
2
NB – postać osteodystrofii bez osteomalacji i cech nadczynności
przytarczyc, HP – postać związana z nadczynnością przytarczyc,
ABD – adynamiczna choroba kości, Mix – postać mieszana osteodystrofii, OM – osteomalacja.
Omówienie
Na podstawie biopsji kości wykonanych u dzieci z PChN w oparciu o obraz histologiczny i pomiary
histomorfometryczne, nieprawidłowości w obrębie
tkanki kostnej stwierdzono u wszystkich badanych.
U 36% chorych stwierdzono postać NB, czyli postać
wskazującą na optymalne wyrównanie zaburzeń gospodarki mineralnej. Postacie HP stwierdzono u 30%
chorych, natomiast ABD u 22% dzieci z PChN. Pozostałe postacie ON – Mix i OM zostały rozpoznane u
pojedynczych chorych. Częstość występowania poszczególnych postaci różni się u dzieci z PChN 3-4 i
PChN 5. Postacie z wysokim obrotem kostnym występowały znamiennie częściej u dzieci z PChN 3-4. W tej
grupie chorych występowały one aż u 61% badanych,
w stosunku do 33,6% u chorych z PChN 5. Postacie z
niskim obrotem kostnym występowały u 9% chorych z
PChN 3-4 i u 28,4% z PChN 5.
Stosunkowo mało doniesień dotyczy wyników biopsji kości u dzieci z PChN 2-4. Hodson i wsp.(11) opublikowali w 1982 roku wyniki badań u 47 dzieci, w tym
40 niedializowanych. Zmiany w obrębie tkanki kostnej
stwierdzali głównie u dzieci z GFR < 30 ml/min/1,73 m2,
choć również u 2 spośród 16 z GFR 30-80 ml/min/1,73 m2.
Badania Hodson były jednymi z pierwszych dotyczących histologii kości u dzieci z PChN; nie wyróżniano
jeszcze wówczas ABD. W 2008 roku Waller i wsp. (12)
opublikowali wyniki biopsji kości wykonanych u 11 dzieci rozpoczynających dializy. Postacie z wysokim obrotem kostnym stwierdzono u 9 spośród 11 badanych
(82%). Częste występowanie HP u naszych pacjentów
może sugerować późne rozpoznanie i późne rozpoczęcie leczenia u opisywanych chorych z PChN 3-4.
U badanych przez nas dzieci dializowanych najczęściej rozpoznawano postać NB. Stwierdzenie tej postaci
999
Helena Ziółkowska i wsp.
histologicznej u dużej grupy pacjentów dializowanych
oznacza, że leczenie zaburzeń gospodarki mineralnej
było prowadzone prawidłowo. Częstości występowania postaci z wysokim i niskim obrotem kostnym u badanych przez nas dzieci dializowanych były zbliżone
(33% vs 29%). W opublikowanych w 1988 roku wynikach biopsji kości u dzieci dializowanych otrzewnowo
Salusky stwierdził cechy nadczynności przytarczyc u
64% badanych (13). U dzieci dializowanych otrzewnowo
Yalcinkaya i wsp. (14) w 2000 roku stwierdzili postacie z
wysokim obrotem kostnym u 47% badanych. Spośród
20 dializowanych brazylijskich dzieci, postać z nadczynnością przytarczyc rozpoznano u 40% pacjentów, natomiast postać z niskim obrotem u 60% badanych (15).
W badanej przez nas grupie dzieci dializowanych
nie stwierdziliśmy zależności częstości występowania
poszczególnych rodzajów osteodystrofii od rodzaju
dializy. Wśród naszych pacjentów, podobnie jak w badaniach Saluskiego opublikowanych w 1988 roku (13)
i 2003 (16) nie stwierdzono częstszego występowania
postaci z niskim obrotem kostnym u dzieci leczonych
dializą otrzewnową. Takie dane pochodzą z badań
histomorfometrycznych kości prowadzonych u dorosłych (17, 18). W latach 1990. Sherrard i wsp. (17) oraz
Monier-Faugere i wsp. (18) stwierdzali ABD częściej
u pacjentów leczonych DO niż HD. Większa częstość
ABD u dorosłych dializowanych otrzewnowo może wiązać się z doborem pacjentów do tego rodzaju leczenia.
W tej grupie chorych dominują ludzie starsi i chorzy na
cukrzycę, co jest uznanym czynnikiem ryzyka rozwoju
zmian z niskim obrotem kostnym (17, 19).
U chorych z PChN 3-4 nie stwierdzono różnic w zakresie stężeń PTH między poszczególnymi postaciami
ON, natomiast u dzieci dializowanych stężenie PTH w
postaci HP było wyższe niż w postaciach ABD i NB.
Salusky i wsp. (13) nie stwierdzili istotnych statystycznie różnic w stężeniu PTH między poszczególnymi postaciami ON, jednak w badaniach opublikowanych w
2003 roku stwierdzili różnice stężenia PTH między postaciami z niskim i wysokim obrotem kostnym. Mimo
istotnych różnic średnich wartości PTH u dzieci dializowanych między poszczególnymi postaciami osteodystrofii pojedyncze wyniki badania wykazują duże
zróżnicowanie. Stężenia PTH wykazują duży rozrzut
również w postaci NB, a wartości PTH nie różnią się w
tej postaci między chorymi leczonymi zachowawczo i
dializowanymi. Z punktu widzenia klinicysty, istotniejsze znaczenie ma górna wartość PTH. Przy stężeniu
PTH wyższym niż 300 pg/ml, nie stwierdzano już postaci NB. Można więc powiedzieć, że takie stężenie PTH
jednoznacznie określa, że pacjent ma postać z wysokim obrotem kostnym. Podobne obserwacje na podstawie międzynarodowego rejestru dzieci dializowanych
otrzewnowo (IPPN – International Pediatric PD Network)
podali Borzych i wsp. (20), którzy stwierdzali występowanie klinicznych i radiologicznych objawów osteodystrofii
nerkowej przy stężeniach PTH > 300 pg/ml.
Stwierdzenie niskich wartości PTH u naszych chorych nie przesądzało jednoznacznie o rozpoznaniu
1000
postaci osteodystrofii z niskim obrotem kostnym. Stężenia PTH < 100 pg/ml stwierdzano u 85% chorych z
ABD, ale i u 73% z NB. Niskie stężenia PTH stwierdzano również w postaciach z wysokim obrotem kostnym,
u 32% chorych z nadczynnością przytarczyc i u 33% z
postacią mieszaną. Nawet bardzo niskie stężenia PTH
(poniżej 50 pg/ml) stwierdzono u 2 dzieci z nadczynnością przytarczyc.
Istotne wydaje się ustalenie, jakie stężenie PTH jest
niezbędne nie tylko dla utrzymania prawidłowego metabolizmu tkanki kostnej, ale i dla uzyskania prawidłowego wzrostu. Część autorów uważa, że stężenie PTH
u dzieci z PChN 2-4 należy utrzymywać w granicach
normy, co nie powoduje u nich pogorszenia wzrastania
(21, 22). Na podstawie obserwacji przedstawionych
w tej pracy wydaje się, że pojedynczy pomiar PTH
ma ograniczoną wartość kliniczną, poza wartościami
powyżej 300 pg/ml, które wskazują na postać z wysokim obrotem kostnym. Wg danych z rejestru IPPN
(20) dzieci dializowane otrzewnowo ze stężeniem PTH
wyższym niż 500 pg/ml wykazują istotne pogorszenie
wzrastania.
Ze względu na ograniczoną wartość diagnostyczną
oznaczania PTH dla rozpoznania postaci ON, wskazane jest równoległe oznaczenie jakiegoś innego markera odzwierciedlającego metabolizm kostny. Najłatwiej
dostępne w codziennej praktyce jest oznaczanie aktywności FA. Różnice średnich wartości aktywności FA
stwierdzano tylko u dzieci dializowanych między Mix i
ABD, NB. Jednakże, gdy przyjrzymy się bliżej wynikom
okazuje się, że tylko bardzo niskie wartości aktywności
FA < 100 U/l występują wyłącznie, a poniżej 200 U/l
prawie wyłącznie w postaciach ABD i NB. Wartości powyżej 200 U/l mogą występować praktycznie w każdej postaci ON. Różnice w średnich wartościach FA w
poszczególnych typach osteodystrofii stwierdzali także
Gerakis i wsp. (23) oraz Bervoets i wsp. (24). Wyższą
aktywność FA stwierdzano w postaciach osteodystrofii
z wysokim niż z niskim obrotem kostnym (16).
Stężenia OC różniły się jedynie między chorymi z
PChN 3-4 i PChN 5 w postaci HP. Niezadowalające
wyniki badania stężenia OC dla zróżnicowania postaci ON skłaniają niektórych autorów do stwierdzenia
braku przydatności tego markera dla rozpoznawania
obrotu kostnego (25, 26). Stężenie prokolagenu 1C w
naszych badaniach nie wykazywało różnic stężeń w
poszczególnych postaciach ON, badanie tego markera obrotu kostnego nie wydaje się więc przydatne do
oceny rodzaju zmian kostnych u dzieci.
Średnie sCa były istotnie niższe w mieszanej postaci osteodystrofii niż w postaciach NB i ABD u dzieci
z PChN 5. W pozostałych postaciach nie stwierdzano
różnic w średnich stężeniach wapnia. Nie stwierdzono
istotnych różnic w stężeniu fosforu miedzy poszczególnymi postaciami. Natomiast współczynnik Ca x P był
niższy w postaci mieszanej w stosunku do HP. Yalcinkaya i wsp stwierdzali istotnie wyższe stężenia wapnia
w postaciach z niskim obrotem kostnym (14) u dzieci
dializowanych otrzewnowo.
Zaburzenia gospodarki wapniowo-fosforanowej z uwzględnieniem wyników biopsji kości...
wnioski
1. Badanie parametrów biochemicznych ma ograniczoną przydatność dla określenia typu osteodystrofii nerkowej, a biopsja kości pozostaje nadal
złotym standardem dla ich rozpoznania.
2. Stężenia PTH intact > 300 pg/ml świadczą o nadczynności przytarczyc i o obecności zmian kostnych z tym związanych.
3. Przewaga zmian kostnych z wysokim obrotem kostnym u dzieci z PChN 3-4 może sugerować zbyt późne rozpoczynanie leczenia
zaburzeń wapniowo-fosforanowych u dzieci
z PChN.
4. Rodzaj zastosowanego leczenia nerkozastępczego nie ma istotnego wpływu na rodzaj zmian kostnych u dzieci z PChN 5.
P iśmi e nnictwo
1.Moe S, Cunningham J, Goodman W et al.: Definition, evaluation,
and classification of renal osteodystrophy: A position statement
from Kidney Disease: Improving Global Outcomes (KDIGO).
Kidney Int 2006; 69: 1945-53.
2.Malluche HH, Faugere M-C: Renal bone disease: An unmet
challenge for the nephrologist. Kidney Int 1990; 38: 193-211.
3.Goodman WG, Coburn JW, Slatopolsky E et al.: Renal osteodystrophy in adults and children. [In:] Primer on the Metabolic Bone Disease and Disorders of Mineral Metabolism, edited by the American Society for Bone and Mineral Research,
Kelseyville, California 1990; 200-12.
4.Groothoff JW: Long-term outcomes of children with end-stage
renal disease. Pediatr Nephrol 2005; 20: 849-53.
5.Groothoff JW, Offringa M, Van Eck-Smit BL: Severe bone disease and low bone mineral density after juvenile renal failure.
Kidney Int 2003; 63: 266-75.
6.Schwartz GF, Haycock GB, Edelmann CM jr. et al.: A simple estimate of glomerular filtration rate in children derived from body
lenght and plasma creatinine. Pediatrics 1976; 58: 259-63.
7.Parfitt AM, Drezner M, Glorieux FH et al.: Bone histomorphometry: standarization of nomenclature, symbols and units. J Bone
Min Res 1987; 2(6): 595-610.
8.Ziółkowska H, Pańczyk-Tomaszewska M, Dębiński A et al.:
Bone biopsy results and serum bone turnover parameters in
uremic children. Acta Paediatr 2000; 89: 666-71.
9.Ziółkowska H, Pańczyk-Tomaszewska M, Dębiński A et al.: Postacie osteodystrofii mocznicowej u dzieci ze schyłkową niewydolnością nerek. Nefrologia i Dializoterpia Polska 1998; 2(4):
233-8.
10.K/DOQI clinical practice guidelines for chronic kidney disease:
evauation, classification, and stratification. Kidney Disease Outcomes Quality Initiative. Am J Kidney Dis 2002; 39 (suppl.1):
S17-S222.
11.Hodson EM, Evans RA, Dunstan CR et al.: Quantitative bone
histology in children with chronic renal failure. Kidney Int 1982;
21: 833-9.
12.Waller S, Shroff R, Freemont AJ et al.: Bone histomorphometry
in children prior to commencing renal replacement therapy. Ped
Nephrol 2008; 23: 1523-9.
13.Salusky IB, Coburn JW, Brill J et al.: Bone disease in pediatric
patients undergoing dialysis with CAPD or CCPD. Kidney Int
1988; 33: 975-82.
otrzymano/received: 05.10.2011
zaakceptowano/accepted: 10.11.2011
14.Yalcinkaya F, Ince T, Tűmer N et al.: Spectrum of renal osteodystrophy in children on continuous ambulatory peritoneal dialysis. Pediatr Int 2000; 42(1): 53-7.
15.Andrade MC, Carvalhaes JT, Carvalho AB et al.: Bone mineral
density and bone histomorphometry in children on long-term
dialysis. Pediatr Nephrol 2007; 22(10): 1767-72.
16.Salusky IB, Goodman WG, Kuizon BD et al.: Similar predictive
value of bone turnover using first- and second-generation immunometric PTH assays in pediatric patients treated with peritoneal dialysis. Kidney Int 2003; 63(5): 1801-8.
17.Sherrard DJ, Hercz G, Pei Y et al.: The spectrum of bone disease in end-stage renal failure-An evolving disorder. Kidney Int
1993; 43: 436-42.
18.Monier-Faugere M-C, Malluche HH: Trends in renal osteodystrophy: a survey from 1983 to 1995 in a total of 2248 patients. Nephrol Dial Transplant 1996; 11 Suppl 3:111-20.
19.Malluche HH, Faugere MC: Risk of adynamic bone disease in
dialyzed patients. Kidney Int 1992;42(suppl 38):S62-S67
20.Borzych D, Rees L, Soo Ha I et al.: The bone and mineral dosorder of children undergoing chronic peritoneal dialysis. Kidney
Int 2010; 78: 1295-1304.
21.Waller S, Ledermann S, Trompeter R et al.: Catch-up growth
with normal parathyroid hosmone levels in chronic renal failure.
Pediatr Nephrol 2003; 18: 1236-41.
22.Waller S, Ridout D, Cantor T et al.: Parathyroid hormone and
growth in children with chronic renal failure. Kidney Int 2005; 67:
2338-45.
23.Gerakis A, Hadijdakis D, Kokkinakis E et al.: Correlation of bone
mineral density with the histological findings of renal osteodystrophy in patients on hemodialysis. J Nephrol 2000; 13: 43743.
24.Bervoets AR, Spasovski GB, Behets GJ et al.: Useful biochemical markers for diagnosing renal osteodystrophy in predialysis
end-stage renal failure patients. Am J Kidney Dis 2003; 41(5):
997-1007.
25.Piscitelli J, Cabansag MR, Silverstein DM: Correlation among
markers of renal osteodystrophy in pediatric hemodialysis patients. J Pediatr Endocrinol Metab 1999; 12(6): 879-86.
26.Swolin-Eide D, Magnusson P, Hansson S: Bone mass, biochemical markers and growth in children with chronic kidney
disease: a 1-year prospective study. Acta Paediatrica 2007; 96:
720-5.
Adres/address:
*Helena Ziółkowska
Katedra i Klinika Pediatrii i Nefrologii
Warszawski Uniwersytet Medyczny
ul. Marszałkowska 24, 00-576 Warszawa
tel.: (22) 629-34-23, fax: (22) 621-98-63
e-mail: [email protected]
1001